Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание основ химии и умение применять стехиометрические соотношения. Давайте начнем с постановки задачи.
У нас есть 320 г кальция, и нам нужно определить объем водорода (н. у.), который прореагирует с этим кальцием. Для этого мы должны установить соотношение между массой кальция и объемом водорода.
Шаг 1: Найдем количество молей кальция.
Для этого мы будем использовать молярную массу кальция. Молярная масса кальция равна приблизительно 40,08 г/моль. Чтобы найти количество молей кальция, мы разделим массу кальция на его молярную массу:
Масса кальция (г) / Молярная масса кальция (г/моль) = Количество молей кальция
320 г / 40,08 г/моль = 7,988 моль
Шаг 2: Определить соотношение между кальцием и водородом.
Уравнение реакции между кальцием и водородом:
Ca + H2 → CaH2
Из уравнения видно, что 1 моль кальция реагирует с 1 молью водорода, образуя 1 моль кальция гидрида.
Шаг 3: Найти количество молей водорода.
Так как соотношение между молью кальция и молью водорода равно 1:1, количество молей водорода будет таким же, как и количество молей кальция:
Количество молей водорода = Количество молей кальция = 7,988 моль
Шаг 4: Найти объем водорода.
Поскольку водород является газообразным веществом, его объем можно найти с использованием уравнения состояния идеального газа:
V = nRT/P
Где:
V - объем газа
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8,314 Дж/(моль*К))
T - температура газа (в Кельвинах)
P - давление газа (в Паскалях)
В нашем случае нам дается объем газа (н. у.), поэтому нам нужно выразить его в литрах. 1 моль газа занимает 22,4 л при нормальных условиях.
Шаг 5: Вычислить объем водорода.
V = (Количество молей водорода) * (объем 1 моля газа при н.у.)
V = 7,988 моль * 22,4 л/моль = 178,78 л
Итак, объем водорода (н. у.), который прореагирует с 320 г кальция, равен примерно 178,78 л (с точностью до сотых).
